면역세포의 공격을 막아주면서 이식세포의 기능은 살리는 신개념 ‘이식 세포 보호대’가 포스텍 연구진에 의해 개발됐다.
포스텍 조동우<사진> 교수 연구팀과 서울대학교병원 신경외과 백선하 교수 연구팀은 세포기반 약물전달시스템(Cell-based drug delivery systems)인 하이브리드 지지대(hybrid scaffold)를 개발해 국제저명학술지인 ‘Journal of Controlled Release’ 최근호에 게재됐다.
하이브리드 지지대는 3D 프린팅 기술로 제작된 가로, 세로, 높이 1500㎛의 정육각형 모양 형틀(3D-Frame) 안에 하이드로겔을 넣은 것이다.
정육각형 모양 형틀의 내부 뼈대가 기계적 강도를 향상해 주고 내부의 하이드로겔은 동물의 면역세포의 공격을 막아줘 이식세포가 동물 뇌 조직에 안정적으로 정착할 수 있는 환경을 제공한다.
연구팀은 도파민 분비 세포를 하이드로겔과 하이브리드 지지대에 각각 넣고 생쥐에 투약한 후 8주 동안 혈청 도파민 분비 농도를 측정했다.
그 결과 1주차 때 하이브리드 지지대 사용군은 250pg/mL, 하이드로겔 사용군은 190pg/mL였으나 7주차 때는 각각 420pg/mL, 290pg/mL로 나타나 하이브리드 지지대 사용군이 하이드로겔 사용군보다 혈청 도파민 농도가 높게 관찰됐다.
도파민분비세포를 하이브리드 지지대에 넣고 쥐의 뇌 조직에 이식한 뒤 1주일 후 뇌 조직을 꺼내 면역 조직 화학 검사를 실시한 결과 급성기 면역거부반응이 현저히 줄어든 것으로 관찰됐다.
조동우 교수는 “하이브리드 지지대를 만들어 동물 모델에 세포이식을 하게 되면 지지대 안이나 밖으로의 세포의 이동은 매우 힘들고 하이브리드 지지대 내부에 있는 세포에서 분비되는 성장인자와 같은 단백질이나 신경전달물질 등은 투과할 수 있게 돼 향후 세포 치료에 많은 도움이 될 것으로 기대된다”고 말했다.
백선하 교수는 “이 약물전달 시스템을 이용해 세포치료를 하면 이식세포가 동물의 면역세포로부터 공격을 피해 오래도록 생존할 수 있어 파킨슨병을 포함한 여러 가지 질병에서 향후 세포 치료의 효용성을 크게 향상할 수 있을 것으로 기대된다”고 말했다.
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